1.4 Gestion de l`incertitude

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CHAPITRE 1. PRINCIPES ET ORIENTATIONS
1.4
Gestion de l’incertitude
Le calcul des possibilités forestières, comme toute modélisation, est sujet à
l’incertitude; celle-ci se répercute sur les projections de volume de bois, de
structure et de composition des forêts. La mise en place de mesures visant
à identifier les sources d’incertitude les plus critiques et à en minimiser les
conséquences concerne toutes les étapes du processus de détermination
des possibilités forestières.
Crédit photo : Michel Douville
Description
À partir des résultats de ce calcul découlent des décisions
qui seront déterminantes pour l’industrie forestière,
l’intégrité des écosystèmes forestiers et la confiance du
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public à l’égard de la gestion forestière . Dans le
processus de décisions, la reconnaissance de
l’incertitude qui se rattache aux projections devient aussi
7
importante que les résultats de ces projections . Des
mesures visant à identifier les sources d’incertitude et
prévenir les risques sont prises tout au long du processus
de détermination des possibilités forestières.
Les sources d’incertitude : des
exemples
Volumes de bois futurs
de l’erreur de prédiction est importante en modélisation.
Elle renseigne sur les probabilités que les prédictions
soient sous-estimées ou surestimées. Le calcul repose
désormais sur une nouvelle génération de modèles
8
(ARTÉMIS-2009 et NATURA-2009) dont l’erreur de
prédictions est faible. Cependant, la mesure de l’erreur de
prédictions est limitée à un horizon de modélisation d’une
9
quarantaine d’années . Au-delà d’une quarantaine
d’années, l’évaluation du réalisme des prédictions ne peut
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être que qualitative . Le raffinement des méthodes pour
évaluer la propagation de l’erreur sur un horizon de calcul
de l’ordre de 150 ans se poursuit.
Accessibilité des volumes de bois et capacité de
récolte
Les projections de récolte sont réalistes dans la mesure
où elles tiennent compte des contraintes opérationnelles.
Pour justifier les coûts d’infrastructures et de logistique
liés aux activités de récolte, les volumes de bois doivent
être suffisamment concentrés dans des secteurs
accessibles. Pour tenir compte de cette réalité, le calcul
tient compte de certaines contraintes d’organisation
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spatiale des récoltes (ex. : superficie maximale d’une
coupe d’un seul tenant, distance entre deux parterres de
coupe, délai entre deux coupes successives). Cependant,
d’autres contraintes déterminantes, telles que la
configuration du réseau routier ou la distance des usines,
restent à être considérées.
Principes et orientations
Le calcul des possibilités forestières repose sur
l’utilisation d’outils et de méthodes développés dans un
souci de rigueur et de qualité. Néanmoins, comme tout
exercice de modélisation, ses projections sont sujettes à
l’incertitude. La raison est simple : le fonctionnement d’un
écosystème forestier sera toujours plus complexe que
1
ses représentations mathématiques . D’un calcul à l’autre
(cycle de 5 ans), les facteurs d’incertitude sont mieux
2
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maîtrisés : la précision des intrants , la robustesse des
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hypothèses et la capacité à prévoir les impacts associés
5
aux facteurs exogènes s’améliorent (ex. : perturbations
naturelles, changements climatiques).
Les marges d’erreur associées aux résultats du calcul
des possibilités forestières sont inconnues. Or, la mesure
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Doak et al. (2008), Mangel et al. (2001), Council for Regulatory
Environmental Modeling (2009).
Commission d’étude sur la gestion de la forêt publique québécoise
(2004).
Par exemple, des données sur les volumes, la composition en
essences, les superficies des strates d’aménagement.
Se référer au fascicule 2.4 – Évolution des strates.
Se référer au fascicule 1.5 – Perturbations naturelles.
Bureau du forestier en chef (2010a).
Rehmeyer et al. (2011), Kimmins et al. (2010).
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Auger et al. (2011).
Fortin et Langevin (2010), Pothier et Auger (2011).
Bureau du forestier en chef (2010b). Se référer au fascicule 2.4 –
Évolution des strates.
Se référer au fascicule 2.7 – Spatialisation avec STANLEY.
Bureau du forestier en chef | Manuel de détermination des possibilités forestières 2013-2018
23
Seuils critiques pour le maintien de la
biodiversité
Pour évaluer les effets de l’aménagement sur la
biodiversité, la composition et la structure des forêts sont
comparées à des seuils de référence. Ces seuils sont
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définis par le Ministère en se basant sur :
• des portraits historiques ;
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• des avis scientifiques;
• la prudence face aux risques environnementaux;
• des compromis économiques.
Cependant, l’efficacité réelle de ces seuils pour assurer le
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maintien de la biodiversité reste à vérifier . La
démonstration empirique du phénomène de seuil
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(figure 1) demeure fragmentaire .
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valeur des autres services écosystémiques
procure à la société.
que la forêt
Perturbations naturelles
Les effets des perturbations naturelles futures sur les
possibilités forestières sont difficiles à évaluer. La
fréquence, la distribution et les effets des perturbations
naturelles sont révélés avec une relative exactitude par
des analyses rétrospectives. À partir de ces analyses, les
probabilités d’occurrences moyennes des épidémies
d’insectes et des feux peuvent être établies pour une
région. Toutefois, leur localisation précise dans le temps
et l’espace est difficile à prévoir à l’échelle d’une unité
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d’aménagement .
Effets des changements climatiques sur la
croissance des forêts
Malgré leur effet certain à long terme sur la croissance et
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la succession forestière , la compréhension actuelle des
changements climatiques est trop limitée pour en évaluer
les impacts. Les modèles actuels de croissance et de
succession forestière, basés sur la croissance passée de
la forêt, devront être ajustés à la lumière du
20
développement de modèles de couvertures climatiques
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et de distributions futures des essences .
Contexte socio-économique futur
Source : Adapté de Muridian (2001)
Figure 1. Représentation graphique du concept de seuil
écologique. Le seuil représente un niveau de perte d’habitats à
partir duquel la biodiversité chute drastiquement.
Rentabilité économique
La rentabilité économique des stratégies
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d’aménagement est encore difficile à évaluer. L’analyse
économique intégrée au calcul sert à comparer des
stratégies d’aménagement pour identifier celles qui créent
le plus de richesse pour la société. La valeur actualisée
nette (VAN) est l’indicateur utilisé. La VAN est calculée
par la différence entre les revenus et les coûts. Les
revenus considérés ne sont pas exhaustifs. Par exemple,
les revenus n’intègrent que partiellement l’effet de la
qualité des bois. De plus, ils ne tiennent pas compte de la
Mesurer l’incertitude
Différentes méthodes existent pour évaluer l’incertitude et
détecter les sources qui ont une incidence significative
sur l’évaluation des possibilités forestières. Ces méthodes
permettent de mieux cerner les risques de sous-évaluer
ou de surévaluer les possibilités forestières.
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Le calcul est réalisé en assumant que les besoins de la
société future seront les mêmes que ceux de la société
actuelle. Les effets d’une stratégie d’aménagement
actuelle sont projetés sur 150 ans. Le contexte socioéconomique est changeant, ses interactions avec la
nature complexes et, par conséquent, difficiles à prévoir.
Les effets possibles de ces changements conjoncturels
22
ne sont pas prévisibles .
Grenon et al. (2010).
Boucher et al. (2011).
Rompré et al. (2010).
Muridian (2001), Villard et Jönsson (2009), Andersen et al. (2009).
Se référer au fascicule 4.14 – Rentabilité économique.
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Selon le Millenium Ecosystem Assessment (2005), les services
écosystémiques se classent en quatre catégories : soutien à la vie,
approvisionnement, régulation et culturels. Se référer à Chevassus-auLouis (2009), Chapitre V et OCDE (2002) pour les méthodes de calcul
de la valeur des services écosystémiques.
Coulombe et al. (2010).
Lo et al. (2010).
Périé et al. (2011).
Holling (2001).
26
Analyse de sensibilité
Une analyse est conduite en vue d’explorer la sensibilité
du résultat du calcul à des changements dans la valeur
23
des paramètres intégrés au modèle . L’analyse de
sensibilité se fait par l’évaluation de la valeur marginale
24
des paramètres intégrés au modèle , c’est-à-dire
l’intervalle de valeurs que peut prendre un paramètre
sans modifier le résultat. Les paramètres les plus
critiques sont ceux qui ont une forte valeur marginale; un
faible changement de valeur modifie grandement le
résultat. À l’inverse, si le résultat ne change pas lorsque
la valeur d’un paramètre est modifiée substantiellement,
c’est que le calcul est insensible à ce paramètre.
L’analyse de sensibilité se fait en variant un seul
paramètre à la fois (ex. : l’horizon de calcul, une
contrainte sur le pourcentage de superficies allouées à un
traitement sylvicole, le coût d’un traitement sylvicole).
L’analyse de sensibilité a des conséquences sur le
processus d’amélioration continue du calcul des
possibilités forestières. Elle permet de cibler les
paramètres qui ont le plus d’effet sur le calcul et, par
conséquent, ceux sur lesquels plus d’efforts doivent être
25
déployés pour en améliorer la robustesse .
la détermination, tel que les perturbations naturelles .
Cette analyse implique d’évaluer les probabilités
d’occurrence, l’ampleur de leur incidence sur le résultat
du calcul et l’effet de mesures de prévention pour réduire
le risque. À l’étape de la détermination des possibilités
forestières, le Forestier en chef se base sur cette analyse
pour définir, au besoin, un fonds de réserve en prévention
des effets des perturbations naturelles.
Figure 2. Représentation graphique des résultats d’une analyse
d’impacts. Dans cet exemple, quatre scénarios d’aménagement
différents sont comparés sur la base de leurs effets à long terme
sur les volumes de bois récoltables.
Analyse d’impact
Analyse de risque
Une analyse de risque est nécessaire lorsque les
probabilités sont élevées qu’une situation ayant des effets
sur la possibilité forestière puisse survenir a posteriori de
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L'analyse de sensibilité peut être programmée directement dans
MOSEK (MOSEK Aps 2010).
Biongiorno et Gilles (2003).
Kimmins et al. (2010).
Prévenir les risques
Des mesures pour réduire les risques de sous-évaluer ou
de surévaluer les possibilités forestières sont prises à
différentes étapes : dans le développement des modèles,
en parallèle au calcul et lors de la détermination. Elles
reposent sur l’application des principes de prévention et
de précaution (encadré 1).
Encadré 1. La gestion de l’incertitude et les principes de développement durable
Les mesures pour gérer l’incertitude dans le calcul des
possibilités forestières s’appuient sur les principes suivants de
la Loi sur le développement durable :
Le recours à cette analyse est spécifiquement requis en
cas d’incertitude quant aux décisions d’aménagement.
Cette analyse sert à comparer des scénarios alternatifs
d’aménagement dans lesquels un ou plusieurs éléments
de décisions varient en même temps. Par exemple,
différentes combinaisons de moyens peuvent avoir un
effet différent ou similaire sur l’atteinte d’un objectif
(figure 2). Des analyses d’impact sont nécessaires pour
faire des recommandations au ministre quant aux
orientations stratégiques d’aménagement forestier (ex. :
Stratégie d’aménagement durable des forêts, Plan de
rétablissement du caribou des bois). Les analystes
responsables du calcul des possibilités forestières y ont
recours pour interagir avec les aménagistes responsables
de l’élaboration des stratégies d’aménagement
territoriales.
• i) « prévention » : en présence d'un risque connu, des actions
de prévention, d'atténuation et de correction doivent être
mises en place, en priorité à la source;
• j) « précaution » : lorsqu'il y a un risque de dommage grave
ou irréversible, l'absence de certitude scientifique complète
ne doit pas servir de prétexte pour remettre à plus tard
l'adoption de mesures effectives visant à prévenir une
dégradation de l'environnement.
26
25
Intégrer des hypothèses conservatrices
Lorsque l’évaluation des rendements repose sur peu de
données de suivi ou d’études scientifiques, les
hypothèses intégrées au calcul des possibilités
forestières doivent refléter une certaine prudence (ex. :
rendements des plantations, rendements des strates
susceptibles à l’envahissement par les éricacées).
Néanmoins, l’absence de données de suivi à long terme
sur la croissance ne doit pas empêcher la prise en
considération au calcul de nouvelles pratiques
d’aménagement.
Intégrer les objectifs d’aménagement durable
des forêts dans les modèles
Afin de déterminer un niveau de récolte des bois qui soit
durable, les objectifs d’ordre économique,
environnemental et social sont intégrés le plus possible
27
au modèle de calcul . Une simple validation sous forme
de suivi d’indicateurs peut être suffisante, mais les
objectifs dont les seuils sont plus difficiles à atteindre
seront intégrés sous forme de contraintes à
28
l’optimisation . Dans certains cas, une cible supérieure
aux seuils peut être fixée.
Appliquer un fonds de réserve
L’application d’un fonds de réserve consiste, lors de la
détermination, à retrancher un pourcentage de la
possibilité forestière calculée afin de pallier les
29
incertitudes (figure 3) qui n’ont pu être prises en compte
dans le modèle de calcul. Le niveau de réduction repose
sur le jugement du Forestier en chef et peut être fixé en
considérant l’ampleur de l’incertitude (associée aux
perturbations naturelles, aux aires protégées futures, aux
politiques et règlements à venir) et la tolérance à la
fluctuation.
Amélioration continue et gestion
adaptative
Révision quinquennale
Les calculs sont révisés aux cinq ans afin d’ajuster la
possibilité forestière selon la réalité opérationnelle, les
nouvelles connaissances, les plus récentes hypothèses et
modèles de croissance, l’évolution des objectifs
d’aménagement et les perturbations naturelles survenues
mesure de précaution à laquelle le Forestier en chef peut recourir
lors de la détermination des possibilités forestières. Il consiste en
une réduction du niveau de récolte à rendement soutenu.
depuis le dernier calcul. Cette révision périodique vise
aussi à atténuer les écarts entre les résultats prévus et
ceux observés, d’un calcul à l’autre.
Qualifier l’information
Le fait de qualifier l’information disponible permet de bien
apprécier la fiabilité des résultats du calcul des
30
possibilités forestières . La qualité et la rigueur de
l’information disponible pour appuyer les décisions à
chacune des étapes du calcul doivent être établies et
diffusées. Qualifier cette information implique :
• de faire état de la qualité des intrants utilisés – précision
des données d’inventaires, robustesse des hypothèses et
31
validité des modèles de croissance ;
• d’évaluer le niveau des connaissances sur les effets des
32
traitements sylvicoles sur les essences à produire ou
autres ressources à mettre en valeur;
• de connaître les limites technologiques et de
connaissances pour la prise en considération des
objectifs d’aménagement durable des forêts dans le
33
calcul des possibilités forestières .
Communiquer l’incertitude
Les rapports accompagnant les analyses de sensibilité,
d’impact et de risque constituent des documents utiles
pour comprendre la nature et les sources d’incertitude
ainsi que leurs conséquences sur les résultats du calcul
des possibilités forestières. Le Forestier en chef s’appuie
sur ces rapports pour justifier les mesures de prévention
et de précaution qu’il entend appliquer lors de la
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29
26
Figure 3. Fonds de réserve. Le fonds de réserve est une
Se référer aux fascicules du chapitre 4 sur les objectifs
d’aménagement.
Se référer au fascicule 2.6 – Optimisation et aux fascicules du
chapitre 2 sur les étapes du calcul.
CERFO (2004a, 2004b).
31
32
33
Council for Regulatory Environmental Modeling (2009).
Se référer aux fascicules du chapitre 1 sur les principes et les
orientations et du chapitre 2 sur les étapes du calcul.
Se référer aux fascicules du chapitre 3 sur les traitements sylvicoles.
Se référer aux fascicules du chapitre 4 sur les objectifs
d’aménagement.
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B.G. Jonsson. Setting Conservation Targets for Managed Forest
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détermination des possibilités forestières et pour étayer
ses recommandations relatives à la mise en œuvre des
stratégies d’aménagement.
Rédaction : Héloïse Rheault, biol., Ph.D.
Collaboration : Marie-Josée Blais, ing.f., M.Sc. (BFEC), Jean-François Carle, ing.f., M.Sc. (BFEC),
Jean Girard, ing.f., M.G.P. (BFEC), Simon Guay, ing.f. (BFEC), Simon Legris, ing.f. (BFEC),
Philippe Marcotte, ing.f., M.Sc. (BFEC), Daniel Pelletier, ing.f. (BFEC), François Plante, ing.f. (BFEC) et
Gordon Weber, ing.f. (BFEC).
Référence à citer : Rheault, H. 2013. Gestion de l’incertitude. Fascicule 1.4. Dans Bureau du forestier en chef. Manuel
de détermination des possibilités forestières 2013-2018. Gouvernement du Québec, Roberval, Qc, pp. 23-27.
27

1.4 Gestion de l`incertitude

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